解析・測定

●所有装置

走査型電子顕微鏡(SEM)
エネルギー分散型X線分析装置(EDS)
日本電子製 JSM-5600(SEM)
日本電子製 JED-2200(EDS)
フーリエ変換型赤外分光光度計(FT-IR)VARIAN製 3100-600UMA
蛍光X線分析装置(※含P率測定)日立ハイテクサイエンス製 SEA5120
セミオートワイヤーボンディング装置(Auワイヤ)ウエストボンド製 MODEL 454647E
セミオートワイヤーボンディング装置(Au、Ag、Cuワイヤー)TPTジャパン製 HB16
ワイヤープルテスターRHESCA製 PTR-03S
万能型ボンドテスターDAGE製 4000Plus
マイクロスコープキーエンス製 VHX-1000
密着測定機QUAD GROP製 ROMULUS  
高性能集束イオンビーム装置(FIB)日立ハイテクサイエンス製 SMI3050
電界放射形走査電子顕微鏡(FE-SEM)
エネルギー分散型X線分析装置(EDS)
日立ハイテクノロジーズ製 SU-70
OXFORD製 x-act(EDS [SDD検出器])
イオンミリング装置日立ハイテクノロジーズ製 E-3500
リフローシミュレーターマルコム社製 SRS-1C
レーザー顕微鏡・AFMLasertec製 H-1200
接触角計協和界面科学製 DM-501
自動精密切断機三啓製 アイソメット4000
透過X線装置DAGE製 XD7600NT
X線光電子分光装置(XPS)サーモフィッシャー・サイエンティフィック製 K-Alpha+
プラズマ処理装置(プロセスガスO2など)March製 PCB2800、Max Via

走査電子顕微鏡システム(FE-SEM+EDX)

走査電子顕微鏡システム(FE-SEM+EDX)

※E-1045形イオンスパッタ装置

 

【従来SEMとの性能比較】

従来SEM
FE-SEM(SU-70)
観察・分析倍率 ×35~×10,000 ×35~×300k
分解能 3~4nm(加速電圧:@15kV)
1nm(加速電圧:@15kV)

 

【従来SEMとの画像比較】
従来SEM
FE-SEM(SU-70)
従来SEM
FE-SEM(SU-70)

 

【高倍率観察画像(断面)】
FIB
FE-SEM(SU-70)
FIB

FE-SEM(SU-70)

 


 

【EDX(オックスフォード社製)による分析・・・マッピング】
FIB加工断面

分析サンプル:
Ni/Pd/Au、FIB加工断面
倍率:×30,000
加速電圧:5kV
傾斜:60度
分析時間:3min

 

【EDX(オックスフォード社製)による分析・・・定性・定量分析】

※領域や位置を指定した、ポイント分析も可能

※そのほか、収集データを処理することにより、ラインスキャンや定量マッピングが可能

※ドリフト補正機能により、精度良いマッピングが可能


元素
概算
強度
質量濃度
質量濃度
原子数
  濃度 補正 [%] σ[%] 濃度[%]
C K 1.44 0.1689 11.09 0.93
41.11
O K 0.63 0.4023 2.04 0.14 5.67
Ni K 5.56 1.0040 7.19 0.13 5.45
Cu L 18.30 0.4215 56.34 0.62 39.46
Pd L 8.34 0.6873 15.74 0.21 6.59
Au M 3.67 0.6265 7.60 0.17 1.72
トータル

100.00    
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フーリエ変換型赤外分光光度計(FT-IR)

フーリエ変換型赤外分光光度計

解析記事例
「クリーンルーム内の落下塵(幅20μmの繊維状)の分析」 スペクトルデーターベースの照合結果(赤線)、ポリエステルと判明。 室外からの持ち込み、防塵着からの発塵の可能性が示唆された。


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蛍光X線装置

【蛍光X線装置】
蛍光X線装置
・めっき膜厚測定
・表面元素分析

 

・無電解ニッケルめっき中のP含有量測定
・めっき中のPb,Cdの含有量測定など

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セミオートワイヤーボンディング装置

【ワイヤーボンディング装置】
めっき面へワイヤーを張る
ワイヤーボンディング装置

 

【ワイヤープルテスター】
ワイヤーを引張り強度測定する
ワイヤープルテスター
剥離モード
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ワイヤーボンダー/ボンドテスター

ワイヤーボンダー(Au/Ag/Cu)

測定装置:TPT・ジャパン製HB16

Auバンプシェア

万能型ボンドテスター(プルテスター)

測定装置:デイジ・ジャパン製4000Plus

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高性能集束イオンビーム装置(FIB)

FIB断面観察

解析装置:日立ハイテクサイエンス製SMI3050

イオンビームによる微細部の加工・観察
最大観察倍率:9万倍
加工限界:幅100µm、深さ50µm

解析事例

Cuにソルダーレジストが付き、エッチング時にCuが削れて未着が生じたと考えられます。

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イオンミリング装置

イオンミリング装置

試料にアルゴンイオンビームの一部を照射し、
平坦な試料断面を作製する。

・最大試料サイズ  20mm×12mm、厚さ5mm
・使用ガス  Ar(アルゴン)ガス
・ミリングレート  100µm/hr (材料:Siの場合)

 

 


【加工例(PCB-WB端子断面 約3hr加工)】
加工例

 

FIB イオンミリング
加工幅 数µm~数十µm 数百µm~1mm
加工深度 ~数十µm ~数百µm
加工精度 数µm単位 数十µm単位

 

【加工のポイント】

・加工目的位置が、試料端面から100μm以内になるように試料を切り出しておく。
・試料は端面をヤスリで削るなどして、ある程度平坦にしておく。
・凹凸が大きいとマスクとの密着が取れなくなるため、上面部をヤスリで削るか又は樹脂で埋め込むなどし、ある程度平坦にしておく。
・ビームによるダメージが大きい場合は、加速電圧・引き出し電圧・スウィングスピードなどの加工条件を調整する。
加工のポイント
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レーザー顕微鏡・AFM

レーザー顕微鏡粗さ測定

測定装置:レーザーテック製 H-1200

□レーザー顕微鏡

レーザー光による試料表面観察と表面粗さ測定が可能
測定精度:幅0.1um、高さ0.1um

□AFM

試料と探針の原子間力による粗さ測定が可能
測定精度:幅0.01um、高さ0.01um

解析事例

レーザー顕微鏡粗さ測定 測定視野(倍率):×1,000

AFM粗さ測定 測定領域:25um×25um

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透過X線装置

透過X線装置

試料にX線を照射し、透過X線を検出器に投影させ、試料内部を非破壊で観察可能

透過X線装置

①2D:上面からの観察
②加熱観察:試料を加熱しながら観察
③CT:観察像を3Dや断層に変換して観察

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X線光電子分光装置

X線光電子分光装置

試料表面にX線(特定波長の軟X線)を照射し、試料から放出される光電子(光電子)のエネルギーを測定することにより、試料表面に存在する元素組成を分析できる装置

対応可能な分析内容

①最表面元素分析
②深さ方向分析(デプスプロファイル)
③絶縁物測定(帯電中和機能)
④状態分析(化学結合状態の分析)
⑤ステージスキャンマッピング分析

装置概要

・X線源:Al
・X線スポット径:30um~400um (※スポット径が大きい方が高感度で、短時間での測定が可能)
・最大試料サイズ:60mm×60mm
・最大試料厚み:20mm
・分析深度:最表面から数nm(~10nm未満)

線光電子分光装置

標準サンプルステージ

分析の原理

MgやAl表面に電子線を照射すると、長い波長の軟X線が発生。その軟X線を試料表面に照射すると、光電子が放出される。光電子は原子固有のエネルギーを持っているため、そのエネルギーを測定することで試料表面に存在する元素組成や、化学結合状態を分析することができる。(Li~Uまで分析可能)

装置構成

K-Alpha+の特徴
高感度(微量元素も検出可能)
高分解能(ピーク分離がより正確にできる)
全自動により操作性向上

分析事例

①最表面元素分析

⇒ まず試料表面をSurvey Scan分析し、どんな元素が存在するかを確認。(定性分析)

①最表面元素分析

⇒ 次にNarrow Scan分析により、各元素がどの程度存在するかを精度良く分析。(定量分析)

②深さ方向分析(デプスプロファイル)

⇒ 試料表面にAr+イオンビームを照射し、エッチングをかけながら表面の元素分析を繰り返し行うことで、左図に示すような深さ方向分析のスペクトルを取得することが可能。(=デプスプロファイル)

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